《第十一章 运动和力》教材分析、课程标准的要求讲解

《第十一章运动和力》教材分析、课程标准的要求

1．能用实例解释机械运动及其相对性。

2．能通过日常经验或自然现象粗略估测时间。会使用适当的工具测量时间。

3．能通过日常经验或物品粗略估测长度。会选用适当的工具测量长度。

4．能用速度描述物体的运动。能用速度公式进行简单计算。

5．能用示意图描述力。知道二力平衡的条件。

6．通过实验探究、理解物体的惯性。能表述牛顿第一定律。

（一）本章概述

本章教材主要由运动和力两部分内容组成。

一、运动的绝对性和相对性

学生对运动是比较熟悉的。但是，用物理的视角来研究运动，对于学生来说是第一次，这些方面的研究，会使学生获得科学的观点和方法。

教材首先介绍如何描述运动。

教材先介绍了自然界的运动现象：星体、高山、动物的运动、地壳的运动，以及学生了解的地球上一切物体的运动。大量的现象表明，运动是宇宙中普遍的现象，也就是说运动是永恒的。这个观点是一个重要的科学观点，也是学生建立科学世界观的基础。

所有的运动中，一些运动具有共同的特征：运动物体的位置发生变化。也就是用物理学的观点说，物体位置的发生变化的运动叫做机械运动。

在研究机械运动时会发现，有的物体在与不同的物体比较时，它们的状态会是不同的：与某个物体比较时，可以看作是运动的，而与另一物体做比较时，却是静止的，例如地面的房屋。为了科学地描述物体

的运动，必须选择一个做标准的物体，也就是参照物。说明的某个物体是运动还是静止的，都是相对于参照物来说的，因此可以说，某个物体是运动的还是静止的，是相对的。

二、运动的快慢

学生从生活经验以及数学学习中已经知道，速度可以描述运动的快慢。教材给出一些典型物体运动速度的大小，其中有蜗牛、火车、自行车、飞机以及光速等等。速度是一个与生活联系十分密切的物理量，在教学中要强调速度单位的由来。

教材结合现在社会生活的实际展示了显示物体运动速度的仪表──速度表。

匀速直线运动是最简单的机械运动，教材还介绍了什么是匀速直线运动。这种运动是初中研究的主要运动。匀速直线运动的快慢用平均速度来描述。应该说，匀速直线运动是一种物理模型，这种模型具有现实意义：如果仅粗略研究，许多沿直线的运动，在一定条件下可以看作是匀速直线运动。

《科学世界》的内容──时间放大镜和《想想议议》的内容──频闪摄影，都是给学生扩大视野，让学生了解一些现代研究物体运动的方面和方法。

三、时间和长度的测量

教材把时间和长度的测量放在速度的教学之后，是希望通过速度的学习使学生得到一个物体运动速度的大小是可以测量的信息，而测量速度时需要知道物体运动的路程和时间，从而产生如何测量长度和时间方面的需求。

为了说明时间是可以测量的，教材用图片介绍了一些测量时间的仪器：日晷、沙漏、机械钟表。从这些仪器可以知道人类测量时间的历史悠远。在现代，时间仍然是人们经常测量的。教材也示出现代测量时间的工具。

长度的测量工具很多，教学使用的工具仍然沿用现在实验室配备的仪器。图11．3－3中示出的各种测量长度的工具，不是都要求教学上落实的。

时间和长度的测量教学，一定要经过实践性的学习活动，要在课内和课外给学生提供实践性学习的机会。

四、力的作用效果

力在生活中经常要使用，但是却看不到它的存在，只有通过它的效果感受它。教材列举了一些例子说明力的作用效果，例如力可以改变物体运动的速度、力可以改变运动方向、力还可以使物体发生形变等，从而使学生认识力是否存在的客观判断方法。

教材通过力的作用效果的不同，推出力的三要素的教学内容。教学时要尽量从实际出发，让学生体味力的三要素在研究实际问题上的重要性。另外，教学时还要让学生能够学会正确地画出力的图示，为学生的后续发展打好基础。

“力的作用是相对的”的教学，也是要尽量通过学生的实践活动，让学生尽可能地增加体验，以形成感悟，进而理解这个内容。

总之，这部分教学要尽量利用学生在生活中积累的一些经验和学习中获得的体验为基础，而不要仅仅从概念出发进行学习，要尽量避免机械地记忆概念，以增加学生对物理知识的理解。

五、物体的惯性

运动的物体最终总要停下来，这是我们经常看到的现象。对这个现象，亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，而伽利略经过研究认为，力是改变物体运动的原因。伽利略和亚里士多德谁的想法正确呢？

教材通过设计的科学探究：摩擦力对物体运动的影响，来研究力与物体运动的关系，进而得出惯性定律。教学时要尽量让学生做一做这个探究，让学生通过实践性的研究，得到他们认可的结论，从而作出自己的判断。因为从实践探究中，学生可以直接得出：物体表面越光滑，小车运动的越远，物体表面越粗糙，小车运动的越近。从实验现象间接可以得到：小车运动的远近与它受到的摩擦力大小有关，受到的摩擦力越大，小车受到的运动阻碍越大，停下来的越快。因而可以推出，如果小车不受阻力作用，它将保持原来的运动一直运动下去。

惯性是一切物体都具有的。学生早已对惯性有一些认识。但是学生对惯性的认识可能是有缺陷的。例如，有的学生认为，运动物体有惯性，不运动的物体没有惯性；有的学生认为，运动速度大的物体惯性大；还有学生认为二力平衡的物体没有惯性……总之，要尽量使教学结合学生的实际，提高学生对惯性的认识。

为了让学生认识理解各种跟惯性有关的现象，教材结合实际举出一些实例，供教学分析，同时也结合交通法规做了介绍。

（二）本章教材的特点

本章教材内容贴近生活，形式生动活泼。教学内容的引入，力求从那些贴近学生生活、为他们熟悉的现象入手，激发学生的求知欲。教材还以生动活泼的形式，引导学生开展科学探究，让他们经历探究积累实际材料的过程，努力使学生获得领悟，进而发展学生理解物理知识，发展他们获取信息、处理信息和解决实际问题的能力。

为了贴近社会生活，在本章内容中使用了大量的科学图片，还引入了大量数据和一些学生喜闻乐见的卡通形象，并提供了众多富有物理含义的问题。像浩瀚的宇宙、雄伟的喜马拉雅山、宁静的田野、飞驰的火车、生动的现代体育竞技项目等，都给学生以耳目一新的感觉。教材中提供的这些第一手材料，能充分调动学生的多种感官，直接获取各种生动具体的信息，激发学生学习物理的兴趣，提高学生观察事物，并获取信息的能力。

本章教材的知识要求定位适中。

本章教材并不特别强调知识的系统性和概念、规律的严密性。教材则注意充分利用学生已有的生活常识，在介绍了“力的作用效果”后，就开展了“力和运动关系”的探究。本章教材还降低了传统物理教学中历来受到重视的一些知识的难度要求，如“有效数字”等。

显然，教材如此安排会使学生在学习物理知识时发挥已有生活经验的作用，对知识要求如此定位，尊重、符合学生的认知水平，有助于学生获得自信，也有利于学生的学习和探究。

本章注重过程和方法的教学，加强学习能力的培养。

《课程标准》指出：科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式；教科书内容的选择应该有利于促进探究活动的发展。本章的内容及编写充分体现了这一精神。安排了“力的作用是相互的”、“摩擦力对物体运动的影响”、“二力平衡的条件”等探究活动。在探究“摩擦力对物体运动的影响”这部分内容时，按照了解历史──提出问题──设计实验──科学探究──得出结论──引发猜想这一探究科学问题的思维程序，引导学生将生活经验和科学知识结合起来，从而构建对牛顿第一定律的正确理解和认识。